Antriebssystem FC2. S7-FC2-SERVOLINK 4-Single-Protokoll

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1 SIEB & MEYER W Antriebssystem FC2 S7-FC2-SERVOLINK 4-Single-Protokoll Beschreibung der Profibusanwendung zur Unterstützung des SERVOLINK 4-Protokolls für eine Achse P-TD

2 W Copyright Originalbetriebsanleitung, Copyright 2010 SIEB & MEYER AG. Alle Rechte vorbehalten. Diese Anleitung darf nur mit einer ausdrücklichen schriftlichen Genehmigung der SIEB & MEYER AG kopiert werden. Das gilt auch für Auszüge. Marken Alle in dieser Anleitung aufgeführten Produkt-, Schrift- und Firmennamen und Logos sind gegebenenfalls Marken oder eingetragene Marken der jeweiligen Firmen. SIEB & MEYER weltweit Bei Fragen zu unseren Produkten oder technischen Rückfragen wenden Sie sich bitte an uns. SIEB & MEYER AG Auf dem Schmaarkamp Lüneburg Deutschland Tel.: Fax: SIEB & MEYER Asia Co. Ltd. 4 Fl, No. 532, Sec. 1 Min-Sheng N. Road Kwei-Shan Hsiang 333 Tao-Yuan Hsien Taiwan Tel.: Fax: SIEB & MEYER Shenzhen Trading Co. Ltd. 15 H, Seaview Building Taizi Road, Shekou Shenzen China Tel.: Fax: SIEB & MEYER USA, LLC 4460 Lake Forest Drive, Suite 228 Cinncinati, OH USA Tel.: Fax: Antriebssystem FC2 - S7-FC2-SERVOLINK 4-Single-Protokoll

3 W Kapitelübersicht Programmbeschreibung S7FC2Sgl 1 Programminhalt 2 Programmsteuerung 3 Symbole 4 Hardwarekonfiguration in der SPS 5 Programmierung des SERVOLINK 4-Gateway 6 Hardwarebeschreibung 7 Fehlererkennung 8 SERVOLINK 4-Gateway-Testaufbau 9 Weiterführende Dokumente 10 Antriebssystem FC2 - S7-FC2-SERVOLINK 4-Single-Protokoll 3

4 Kapitelübersicht W 4 Antriebssystem FC2 - S7-FC2-SERVOLINK 4-Single-Protokoll

5 W Inhalt 1 Programmbeschreibung S7FC2Sgl Installation Programminhalt Organisationsbaustein Funktionsbausteine Globale Datenbausteine Instanzdatenbausteine Anwenderdefinierte Datentypen Eingänge S7-Systemfunktionen und S7-Systemfunktionsbausteine Programmsteuerung Organisationsbaustein Organisationsbaustein OB_MAINPROG Programmieren des Anwenderprogramms Prinzipieller SPS-Ablauf Funktionsbausteine Funktionsbaustein FB_READDATA Allgemeine Beschreibung Aufruf des Funktionsbausteins Ein- und Ausgänge Funktionsbaustein FB_WRITEDATA Allgemeine Beschreibung Aufruf des Funktionsbausteins Ein- und Ausgänge Funktionsbaustein FB_INITAXIS Allgemeine Beschreibung Aufruf des Funktionsbausteins Ein- und Ausgänge Funktionsbaustein FB_SWAP_DINT Allgemeine Beschreibung Aufruf des Funktionsbausteins Ein- und Ausgänge Funktionsbaustein FB_SWAP_INT Allgemeine Beschreibung Aufruf des Funktionsbausteins Ein- und Ausgänge Globale Datenbausteine Datenbaustein DB_ERRORCODE Datenbaustein DB_GLOBALDATA Instanzdatenbausteine Anwenderdefinierte Datentypen Anwenderdefinierter Datentyp AXIS_DATA_IN Anwenderdefinierter Datentyp AXIS_DATA_OUT Anwenderdefinierter Datentyp AXIS_DATA Systemfunktionen und -bausteine Symbole Symboltabelle Hardwarekonfiguration in der SPS Antriebssystem FC2 - S7-FC2-SERVOLINK 4-Single-Protokoll 5

6 Inhalt W 5.1 GSD-Datei Einstellungen in der Hardwarekonfiguration Adressfestlegung in den Modulen Programmierung des SERVOLINK 4-Gateway Hardwarebeschreibung Anbindung des Gateways Fehlererkennung Fehler in der S7-SPS Fehler in der Antriebssteuerung FC SERVOLINK 4-Gateway-Testaufbau Überprüfung an der SIMATIC-CPU-Frontplatte LED-Anzeige Überprüfung im Antrieb Motoransteuerung Weiterführende Dokumente Antriebssystem FC2 - S7-FC2-SERVOLINK 4-Single-Protokoll

7 W Programmbeschreibung S7FC2Sgl 1 Programmbeschreibung S7FC2Sgl Das Programm S7FC2Sgl soll die Einbindung der FC2-Module von SIEB & MEYER über ein SERVOLINK 4-Gateway an eine SIMATIC S7 CPU mit Profibusanschluss ermöglichen. Das Programm wurde mit dem Engineering-Tool S7-SCL V5.1 erstellt. Das Programm umfasst alle für die Kommunikation benötigten Bausteine. Zusätzlich enthält das Programm drei Systembausteine der S7, die während des Ablaufs verwendet werden. 1 Um das Programm für die Kommunikation zwischen der S7 und den FC2-Geräten von SIEB & MEYER einsetzen zu können, sind folgende Hardware- und Software-Komponenten erforderlich: < SIMATIC STEP 7 ab Version 4.02 < SIMATIC S7 300(/400) ab CPU 315-2DP < SIEB & MEYER SERVOLINK 4-Gateway < SIEB & MEYER FC2 Das verwendete Kommunikationsprotokoll ist an das anwendungsspezifische Antriebsprofil DS402 von CANopen angelehnt. 1.1 Installation Erstellen Sie zunächst ein Verzeichnis für das Anwendungsprogramm. Beispiel: D:\Daten\Siemens\SM_AG\S7Prog Kopieren Sie die ZIP-Datei des Programms (z.b. S7FC2Sgl_V100.zip ) in das erstellte Verzeichnis. Entpacken Sie die ZIP-Datei. Starten Sie den SIMATIC Manager. Wählen Sie das Menü Datei ÿ Öffnen. Klicken Sie auf die Schaltfläche Durchsuchen, um in das erstellte Verzeichnis zu gelangen und wählen Sie das Projekt S7FC2Sgl aus. Antriebssystem FC2 - S7-FC2-SERVOLINK 4-Single-Protokoll 7

8 Programmbeschreibung S7FC2Sgl W 1 8 Antriebssystem FC2 - S7-FC2-SERVOLINK 4-Single-Protokoll

9 W 2 Programminhalt Programminhalt Das Programm S7FC2Sgl beinhaltet die folgenden Objekte als SCL-Quellen, so dass sie mittels der Symboltabelle in Funktions- und Datenbausteine mit den gewünschten Bausteinnummern kompiliert werden können Organisationsbaustein Symbolischer Name OB_MAINPROG Beschreibung Beispielhauptprogramm 2.2 Funktionsbausteine Symbolischer Name FB_INITAXIS FB_READDATA FB_WRITEDATA FB_SWAP_DINT FB_SWAP_INT Beschreibung Initialisierung der Busdaten Auswerten der Busdaten zur Achsstruktur Zusammenstellen der Busdaten aus Achsstruktur Tauschen der Bytes eines LongInteger-Wertes Tauschen der Bytes eines Integer-Werts 2.3 Globale Datenbausteine Symbolischer Name DB_ERRORCODE DB_GLOBALDATA Beschreibung Fehlercodes global genutzte Variablen 2.4 Instanzdatenbausteine Symbolischer Name Beschreibung DB_INITAXIS Datenbaustein zur Dateninitialisierung von Achse 0 DB_READDATA Datenbaustein zur Lesefunktion DB_WRITEDATA Datenbaustein zur Schreibfunktion DB_SWAP_DINT Datenbaustein zur DINT-Swap-Funktion DB_SWAP_INT Datenbaustein zur INT-Swap-Funktion 2.5 Anwenderdefinierte Datentypen Symbolischer Name AXIS_DATA_IN AXIS_DATA_OUT Beschreibung Datenstruktur der Empfangsdaten vom Profibus Datenstruktur der Sendedaten zum Profibus Antriebssystem FC2 - S7-FC2-SERVOLINK 4-Single-Protokoll 9

10 Programminhalt W Symbolischer Name AXIS_DATA Beschreibung Datenstruktur der Achsdaten Eingänge Über die Eingänge können die angeschlossenen Achsen angesteuert werden. Variable Adresse Bedeutung IN_REGON IX0.0 Regler ein IN_START IX0.1 Freigabe Geschwindigkeit IN_QCKSTP IX0.2 Schnellhalt IN_RESET IX0.7 Fehlerreset IN_SPEED IB4 Geschwindigkeitsvorgabe [1/min] (Wert = 0..9) Achse 0: Wert S7-Systemfunktionen und S7- Systemfunktionsbausteine Funktionsbaustein Symbolischer Name Beschreibung SFC14 DPRD_DAT DP-Slaves lesen SFC15 DPWR_DAT DP-Slaves schreiben 10 Antriebssystem FC2 - S7-FC2-SERVOLINK 4-Single-Protokoll

11 W 3 Programmsteuerung Programmsteuerung In diesem Kapitel werden die einzelnen Bausteine und ihre Funktionen beschrieben. 3.1 Organisationsbaustein Organisationsbaustein OB_MAINPROG 3 Das Programm wird durch den Organisationsbaustein OB_MAINPROG gesteuert. Dieser Baustein zeigt beispielhaft, wie die Übertragung stattfindet. Hier werden die Daten vom Bus gelesen, den Achsen zugeordnet, bearbeitet und wieder auf den Bus geschrieben. Die einzelnen Programmschritte werden durch die Funktionsbausteine erledigt. Zu beachten ist, dass die Daten zuerst aus dem Profibusmodul mittels des SFC14 in die Achsstruktur kopiert werden müssen. Mit Hilfe des Funktionsbausteins FB_READ DATA werden die Daten dann in der Achsstruktur ausgewertet. Nach der Auswertung werden die Daten dann mittels des Funktionsbaustein FB_WRITEDATA und den anliegenden Eingängen bearbeitet und in die Achsstruktur übertragen und mit dem SFC15 in das Profibusmodul kopiert. Vor der eigentlichen Ablaufsteuerung müssen die Daten einmal beim Aufstarten des Programms oder nach einer Störung initialisiert werden Programmieren des Anwenderprogramms Zu Beginn des Programmzyklus muss der Datenbereich des Profibusses mit der Systemfunktion SFC14, DPRD_DAT, gelesen werden. Danach müssen die Daten mit dem Funktionsblock FB_READDATA den einzelnen Achsen zugeordnet werden. Dabei muss diese Funktion für jedes FC2-Modul einmal aufgerufen werden. Zum Angleichen der Daten zwischen dem Modulstatus und dem SPS-Status sollte für jedes FC2-Modul einmalig beim Start der SPS oder nach einer Störung der Funktionsbaustein FB_INITAXIS aufgerufen werden. Danach können die Daten mit dem Funktionsblock FB_WRITEDATA verarbeitet werden und die neuen Parameter und Steuerbefehle für jede Achse generiert werden. Am Ende des Programmszyklus werden die Daten mit der Systemfunktion SFC15, DPWR_DAT, in den Datenbereich des Profibusses geschrieben. Dabei muss diese Funktion für jeden FC2-DP-Slave einmal aufgerufen werden. Dann beginnt der Zyklus wieder von vorn: Einlesen Verarbeiten Ausgeben. Antriebssystem FC2 - S7-FC2-SERVOLINK 4-Single-Protokoll 11

12 Programmsteuerung W Prinzipieller SPS-Ablauf 3 Abb. 1: Programmablauf 12 Antriebssystem FC2 - S7-FC2-SERVOLINK 4-Single-Protokoll

13 W Programmsteuerung 3.2 Funktionsbausteine Funktionsbaustein FB_READDATA Allgemeine Beschreibung Der Funktionsbaustein FB_READDATA verarbeitet die Daten des FC2-DPSlaves. Die Daten des FC2-Gerätes werden vom Funktionsbaustein zu einzelnen Informationen herausgefiltert. Die Informationen werden in der Achsstruktur abgelegt und stehen damit global im gesamten Anwenderprogramm zur Verfügung. Um die Daten verarbeiten zu können, müssen dem Funktionsbaustein (FB) Parameter übergeben werden. Am Ausgang des Bausteins stehen dann eine Fehlerinformation und die Istwerte an. 3 Dieser Funktionsbaustein muss für jedes FC2-Gerät aufgerufen werden, z.b. immer am Anfang eines neuen SPS-Zyklusses Aufruf des Funktionsbausteins FB_READDATA.DB_READDATA (Axis := DB_GLOBALDATA.SD_Axis[0]); Ein- und Ausgänge Parameter In / Out Typ Beschreibung Axis in_out AXIS_DATA Datenstruktur der Achse ErrorID out WORD Fehlernummer Act_Position out DINT aktuelle Position Act_Velocity out REAL aktuelle Geschwindigkeit Act_Current out REAL aktueller Strom Funktionsbaustein FB_WRITEDATA Allgemeine Beschreibung Der Funktionsbaustein FB_WRITEDATA stellt aus den Daten der Achsstruktur und den Übergabeparametern ein Sollwerttelegramm zusammen und schreibt die neuen Parameter und Steuerbits in die Achsstruktur. Um einen DP-Slave beschreiben zu können, müssen dem Funktionsbaustein (FB) Parameter übergeben werden. Am Ausgang des Bausteins steht dann eine Fehlerinformation an. Dieser Funktionsbaustein muss für jedes FC2-Gerät aufgerufen werden, z.b. immer am Ende eines neuen SPS-Zyklusses Aufruf des Funktionsbausteins FB_WRITEDATA.DB_WRITEDATA (Fault_Reset := IX0.7, Regulator_On := IX0.0, Start := IX0.1, QuickStop := IX0.2, Antriebssystem FC2 - S7-FC2-SERVOLINK 4-Single-Protokoll 13

14 Programmsteuerung W Velocity := INT_TO_REAL (WORD_TO_INT (BYTE_TO_WORD (IB4))) * 100.0, Current := 1.0, Axis := DB_GLOBALDATA.SD_Axis[0]); Ein- und Ausgänge 3 Parameter In / Out Typ Beschreibung Axis in_out AXIS_DATA Datenstruktur der Achse Fault_Reset in BOOL Zurücksetzen des Achsfehlers Regulator_On in BOOL Einschalten der Endstufe Start in BOOL Bewegungsfreigabe QuickStop in BOOL Schnellhalt Velocity in INT Geschwindigkeitsvorgabe Current in INT Maximalstromvorgabe ErrorID out WORD Fehlernummer Funktionsbaustein FB_INITAXIS Allgemeine Beschreibung Mit dem Funktionsbaustein FB_INITAXIS werden die Kommandobits initialisiert und in der Achsstruktur abgelegt. Die Sollwerte werden dabei mit Null vorbelegt. Über den Servicekanal im Antrieb wird während der Initialisierung die Anzahl der Spindeln (Objekt 154) auf 1 und die Spindelanwahl (Objekt 153) auf 0 gesetzt Aufruf des Funktionsbausteins FB_INITAXIS.DB_INITAXIS (Axis := DB_GLOBALDATA.SD_Axis[0]); Ein- und Ausgänge Parameter In / Out Typ Beschreibung Axis in_out AXIS_DATA Datenstruktur der Achse Funktionsbaustein FB_SWAP_DINT Allgemeine Beschreibung Mit dem Funktionsbaustein FB_SWAP_DINT wird die Bytereihenfolge eines LongInteger-Wertes vertauscht. Bytereihenfolge vorher: Bytereihenfolge nachher: Byte0, Byte1, Byte2, Byte3 Byte3, Byte2, Byte1, Byte0 14 Antriebssystem FC2 - S7-FC2-SERVOLINK 4-Single-Protokoll

15 W Programmsteuerung Aufruf des Funktionsbausteins FB_SWAP_DINT.DB_FB_SWAP_DINT (value := Axis.InData.Act_Position); Ein- und Ausgänge Parameter In / Out Typ Beschreibung value in_out DINT Variable zum Austausch Funktionsbaustein FB_SWAP_INT Allgemeine Beschreibung Mit dem Funktionsbaustein FB_SWAP_INT wird die Bytereihenfolge eines Integer- Wertes vertauscht. Bytereihenfolge vorher: Bytereihenfolge nachher: Byte0, Byte1 Byte1, Byte Aufruf des Funktionsbausteins FB_SWAP_INT.DB_FB_SWAP_INT (value := Axis.InData.Act_Velocity); Ein- und Ausgänge Parameter In / Out Typ Beschreibung value in_out INT Variable zum Austausch 3.3 Globale Datenbausteine Datenbaustein DB_ERRORCODE Der globale Datenbaustein DB_ERRORCODE enthält die Struktur der Fehlercodes, die von den Funktionsbausteinen zurückgeliefert werden. Die Fehlercodes haben folgende Bedeutung: Fehlercode Wert Bedeutung ERR_None 0 kein Fehler ERR_WrongState 1 Für den anliegenden Befehl befindet sich die Achse im falschen Gerätestatus. ERR_Parameter 2 Parameterfehler ERR_SERVOLINK_Fault 6 SERVOLINK-Fehler Antriebssystem FC2 - S7-FC2-SERVOLINK 4-Single-Protokoll 15

16 Programmsteuerung W Fehlercode Wert Bedeutung ERR_SERVOLINK_Slot 7 SERVOLINK-Slot-Fehler Datenbaustein DB_GLOBALDATA 3 Der globale Datenbaustein DB_GLOBALDATA enthält die Struktur der programmrelevanten Daten, die an das jeweilige Projekt angepasst werden müssen. Dazu gehören die folgenden Variablen: Variable Typ Initialwert Bedeutung DP_Base_Address WORD W#16#100 Basisadresse Profibus SD_Axis AXIS_DATA 0 ARRAY[0..9] der Achsstruktur 3.4 Instanzdatenbausteine Für jede Achse wird jeweils ein eigener Satz mit Instanzdatenbausteinen benötigt. Jeder Instanzbaustein enthält die Eingangsparameter, die Ausgangsparameter, die Durchgangsparameter und die statischen Variablen des jeweiligen Funktionsbausteins. 3.5 Anwenderdefinierte Datentypen Die anwenderdefinierten Datentypen beschreiben den Aufbau der Datenstrukturen für jede Achse, sowie die Eingangs- und Ausgangsdaten des Profibusmoduls. Auf die Daten kann über die globalen Variablen zugegriffen werden. Die Struktur von AXIS_DATA ist an die Vorgabe der PLCopen-Gruppe angelehnt. Die Strukturen der Busparameter sind an das CANopen-Protokoll angelehnt. Eine Beschreibung des Telegrammaufbaus ist Bestandteil der FC2-Gerätebeschreibung Anwenderdefinierter Datentyp AXIS_DATA_IN Der anwenderdefinierte Datentyp AXIS_DATA_IN enthält die Datenstruktur der Empfangsdaten eines Moduls vom Profibus. Name Typ Bedeutung Statuswort Byte 0..1 ReadyToSwitchOn BOOL einschaltbereit SwitchedOn BOOL eingeschaltet OperationEnabled BOOL Betrieb freigegeben Fault BOOL Störung VoltageEnabled BOOL Spannung freigegeben QuickStop BOOL Schnellhalt SwitchOnDisabled BOOL Einschaltsperre Warning BOOL Warnung smres010 BOOL reserviert Remote BOOL Remote Mode 16 Antriebssystem FC2 - S7-FC2-SERVOLINK 4-Single-Protokoll

17 W Programmsteuerung Name Typ Bedeutung TargetReached BOOL Sollwert erreicht InternalLimitActive BOOL interner Grenzwert erreicht OperationModeSpecific0 BOOL betriebsartenabhängig OperationModeSpecific1 BOOL betriebsartenabhängig IstwertTelegrammKennung1 BOOL Istwerttelegramm-Kennung IstwertTelegrammKennung0 BOOL Istwerttelegramm-Kennung Istwerte Byte 2..9 Act_Position DINT aktuelle Position Act_Velocity INT aktuelle Geschwindigkeit Act_Current INT aktueller Strom Service-Kanal Byte ServiceReturn DINT Rückgabeparameter / Fehlercode res14 BYTE reserviert ServiceDoneToggle BOOL Rückgabe Toggle Bit ServiceFault BOOL Fehler smres152 bis smres157 6 * BOOL reserviert Anwenderdefinierter Datentyp AXIS_DATA_OUT Der anwenderdefinierte Datentyp AXIS_DATA_OUT enthält die Datenstruktur der Sendedaten eines Moduls zum Profibus. Name Typ Bedeutung Controlword Byte 0..1 SwitchOn BOOL Leistungsteil einschalten EnableVoltage BOOL Spannung am Leistungsteil freigeben QuickStop BOOL Schnellhalt EnableOperation BOOL Betrieb freigeben Mode0 BOOL Operation mode Bit 0 Mode1 BOOL Operation mode Bit 1 Mode2 BOOL Operation mode Bit 2 FaultReset BOOL Fehlerreset Halt BOOL Halt res011 BOOL reserviert res012 BOOL reserviert smres013 BOOL reserviert smres014 BOOL reserviert smres015 BOOL reserviert SollwertTelegrammID0 BOOL Sollwerttelegramm-Kennung SollwertTelegrammID1 BOOL Sollwerttelegramm-Kennung Sollwerte Byte 2..7 res02 INT reserviert Spt_Velocity INT Sollgeschwindigkeit Spt_Current INT maximaler Sollstrom Byte 8 res08 BYTE reserviert Antriebssystem FC2 - S7-FC2-SERVOLINK 4-Single-Protokoll 17

18 Programmsteuerung W 3 Name Typ Bedeutung Service-Kanal Byte ServiceValidToggle BOOL neuer Service Befehl ServiceFunction0 BOOL Service-Funktion ServiceFunction1 BOOL ServiceByteIndex0 BOOL Anzahl Bytes ServiceByteIndex1 BOOL smres095 bis smres097 3 * BOOL reserviert ServiceIndex INT Objektnummer ServiceValue DINT Objektwert / Arrayindex Anwenderdefinierter Datentyp AXIS_DATA Der anwenderdefinierte Datentyp AXIS_DATA enthält die Datenstruktur der Achsdaten basierend auf dem PLCopen-Standard. Name Typ Bedeutung init_ok BOOL TRUE: alle Parameter sind initialisiert State_NotReadyToSwitchOn BOOL Modulstatus gebildet aus den Statusbits 0... State_SwitchOnDisabled BOOL 3 und des Busprotokolls. State_ReadyToSwitchOn BOOL Es ist immer nur ein Modulstatus gesetzt, während die anderen nicht gesetzt sind. State_SwitchedOn BOOL State_OperationEnabled State_QuickStopActive State_FaultReactActive State_Fault BOOL BOOL BOOL BOOL InData AXIS_DATA_IN Datenblock (PB->PLC) OutData AXIS_DATA_OUT Datenblock (PLC->PB) 3.6 Systemfunktionen und -bausteine Die Bausteine der S7-Systemfunktionen sind in den entsprechenden SIEMENS-Handbüchern beschrieben. 18 Antriebssystem FC2 - S7-FC2-SERVOLINK 4-Single-Protokoll

19 W 4 Symbole Symbole Alle Funktionsbausteine und Datenbausteine werden beim kompilieren mit einer Bausteinnummer versehen. Diese Bausteinnummern können in der Symboltabelle vergeben werden. Die Bausteine können dann mit ihrer Nummer (DB10 oder FB10) oder über ihre Symbolnamen (DB_INITAXIS, FB_INITAXIS) aufgerufen werden. 4.1 Symboltabelle Beispielhaft ist hier ein Auszug der Symboltabelle mit der Vergabe von Bausteinnummern dargestellt. Dabei werden für jede Achse eigene Instanzdatenbausteine vergeben. 4 Symbol Adresse Datentyp Kommentar DB_FB_SWAP_DINT DB2 FB2 Istanzdatenbaustein DB_FB_SWAP_INT DB3 FB3 Istanzdatenbaustein DB_INITAXIS DB10 FB10 Istanzdatenbaustein DB_READDATA DB20 FB20 Istanzdatenbaustein DB_WRITEDATA DB30 FB30 Istanzdatenbaustein DB_ERRORCODE DB40 DB40 globaler Datenbaustein DB_GLOBALDATA DB50 DB50 globaler Datenbaustein FB_SWAP_DINT FB2 FB2 Funktionsbaustein FB_SWAP_INT FB3 FB3 Funktionsbaustein FB_INITAXIS FB10 FB10 Funktionsbaustein FB_READDATA FB20 FB20 Funktionsbaustein FB_WRITEDATA FB30 FB30 Funktionsbaustein OB_MAINPROG OB1 OB1 Organisationsbaustein DPRD_DAT SFC14 SFC14 Systemfunktion DPWR_DAT SFC15 SFC15 Systemfunktion AXIS_DATA_IN UDT1 UDT1 benutzerdefinierter Datentyp AXIS_DATA_OUT UDT2 UDT2 benutzerdefinierter Datentyp AXIS_DATA UDT3 UDT3 benutzerdefinierter Datentyp Antriebssystem FC2 - S7-FC2-SERVOLINK 4-Single-Protokoll 19

20 Symbole W 4 20 Antriebssystem FC2 - S7-FC2-SERVOLINK 4-Single-Protokoll

21 W Hardwarekonfiguration in der SPS 5 Hardwarekonfiguration in der SPS Die SIEB & MEYER-Module werden über die SERVOLINK 4-Schnittstelle des SERVO LINK 4-Gateways angesprochen. Dieser Umsetzer wird über den Profibus-DP als DP- Slave mit jeweils 16 Byte Ein- und Ausgängen, entsprechend der Anzahl der FC2-Module, in der SIEMENS-Step 7-Software projektiert. Dazu wird die entsprechende GSD- Datei von SIEB & MEYER benötigt. Wie neue GSD-Dateien in die Programmierumgebung eingebunden werden, ist der SIMATIC-Dokumentation zu entnehmen. 5.1 GSD-Datei Für die Projektierung auf der SPS wird die GSD-Datei SM_SLGW.GSD benötigt. 5.2 Einstellungen in der Hardwarekonfiguration 5 Zuerst wird das Objekt SERVOLINK 4-Gateway auf das Profibus-DP-Mastersystem im Stationsfenster der HW Konfig gezogen. Abb. 2: SIMATIC-Software "HW Konfig" Das eingefügte Modul wird markiert. Mit einem Doppelklick gelangen Sie in das Eigenschaftsfenster, in dem Sie einen Modulnamen sowie die Profibusadresse vergeben können. Antriebssystem FC2 - S7-FC2-SERVOLINK 4-Single-Protokoll 21

22 Hardwarekonfiguration in der SPS W Abb. 3: Dialogfenster Eigenschaften - DP-Slave 5 Im unteren Teil des Stationsfensters ist die Detailansicht des Umsetzers in Form einer Tabelle zu sehen. Entsprechend den eingesetzten Antrieben werden nun die Objekte DS402 Single Axis oder DS402 Double Axis in die Detailansicht der HW Konfig gezogen. Mit einem Doppelklick gelangen Sie auch hier in ein Eigenschaftsfenster und können die Adressen für den Eingangs- und Ausgangsbereich festlegen. Abb. 4: Dialogfenster Eigenschaften - DP-Slave 5.3 Adressfestlegung in den Modulen Neben der Adressfestlegung in der SPS müssen auch die FC2-Module und das SER VOLINK 4-Gateway auf die entsprechenden Adressen eingestellt werden. Entsprechende Hinweise hierzu sind den Gerätedokumentationen zu entnehmen. 22 Antriebssystem FC2 - S7-FC2-SERVOLINK 4-Single-Protokoll

23 W Programmierung des SERVOLINK 4-Gateway 6 Programmierung des SERVOLINK 4-Gateway Es ist keine kundenspezifische Programmierung erforderlich. Der Umsetzer erkennt automatisch die Anzahl der angeschlossenen Module. 6 Antriebssystem FC2 - S7-FC2-SERVOLINK 4-Single-Protokoll 23

24 Programmierung des SERVOLINK 4-Gateway W 6 24 Antriebssystem FC2 - S7-FC2-SERVOLINK 4-Single-Protokoll

25 W 7 Hardwarebeschreibung Hardwarebeschreibung Bei der Inbetriebnahme und dem Gebrauch der aufgeführten Geräte sind die entsprechenden Bestimmungen, Richtlinien und Normen zu beachten. Nähere Informationen können den Handbüchern zu den Produkten entnommen werden. Für die Anbindung von Geräten mit SERVOLINK 4-Schnittstelle an den Profibus wird ein SERVOLINK 4-Gateway eingesetzt. Dieser Umsetzer stellt einen Master für SER VOLINK 4 und einen Slave für Profibus-DP dar. Weitere Informationen, sowie die Steckerbelegungen hierzu können den Handbüchern entnommen werden. 7.1 Anbindung des Gateways 7 Abb. 5: Verbindung Gateway mit SPS/IPC und SIEB & MEYER-Antrieben [*] Es können bis zu zehn Antriebe an das Gateway angeschlossen werden. Antriebssystem FC2 - S7-FC2-SERVOLINK 4-Single-Protokoll 25

26 Hardwarebeschreibung W 7 26 Antriebssystem FC2 - S7-FC2-SERVOLINK 4-Single-Protokoll

27 W 8 Fehlererkennung Fehlererkennung Nachfolgend werden einige Fehlerbilder und deren Erkennung bei der Umsetzung Profibus zu SERVOLINK 4 beschrieben. 8.1 Fehler in der S7-SPS Ausfall der SPS Der Umsetzer erkennt einen Busfehler und setzt die Ausgangsdaten zum SERVO LINK 4 auf Null. Der Antrieb FC2 schaltet ab, da das Kontrollwort Null ist. Halt / Stopp der SPS S7-SPS setzt die Ausgangsdaten auf Null. Der Umsetzer leitet diese Daten weiter zum SERVOLINK 4. Der Antrieb FC2 schaltet ab, da das Kontrollwort Null ist. Systemfunktionsbaustein SFC 15 Wird der Systemfunktionsbaustein SFC 15 nicht aufgerufen, bleibt das bisherige Datenmuster erhalten und wird immer wieder gesendet. Der Umsetzer leitet diese Daten weiter an den SERVOLINK 4. Eine Unterscheidung, ob dauerhaft die gleichen Daten gesendet werden sollen oder der Baustein nicht aufgerufen wird, kann im Antrieb nicht stattfinden Fehler in der Antriebssteuerung FC2 Ein Ausfall des Antriebs FC2 führt dazu, dass ein SERVOLINK 4-Telegramm nicht oder fehlerhaft beantwortet wird. Der Umsetzer erkennt somit einen Fehler. Dabei wird zwischen einem generellen Fehler im SERVOLINK 4 und einem Slot-Fehler eines einzelnen Teilnehmers unterschieden. Wird ein genereller Fehler erkannt, werden die Ausgangsdaten zum Feldbus auf Null gesetzt. Wird ein Slot-Fehler erkannt, werden die Ausgangsdaten auf 0FFh gesetzt. Entsprechend kann der Status in dem SPS-Programm gesetzt und in eine Fehlerroutine gesprungen werden. Antriebssystem FC2 - S7-FC2-SERVOLINK 4-Single-Protokoll 27

28 Fehlererkennung W 8 28 Antriebssystem FC2 - S7-FC2-SERVOLINK 4-Single-Protokoll

29 W 9 SERVOLINK 4-Gateway- Testaufbau SERVOLINK 4-Gateway-Testaufbau Der Testaufbau erfolgt wie in Hardwarebeschreibung dargestellt. Ist das System aufgebaut und einsatzbereit, kann mit der Überprüfung begonnen werden. 9.1 Überprüfung an der SIMATIC-CPU-Frontplatte Auf der Frontplatte befinden sich mehrere LEDs, die den Zustand der CPU anzeigen Die LED der Versorgungsspannung DC5V und die LED RUN müssen dauerhaft leuchten. Damit ist sichergestellt, dass das SPS-Programm läuft. Liegt ein Fehler an, wechselt die SPS in den Stopp-Modus. Zur Fehlerbehebung ist der korrekte Anschluss des Umsetzers zu überprüfen. Prüfen Sie außerdem, ob die richtige Anzahl von Antrieben angeschlossen ist LED-Anzeige Die folgende Tabelle erläutert die Bedeutung der einzelnen LEDs auf der Frontplatte der SIMATIC-CPU. LED Zustand Bedeutung SF LED an Fehler in der SPS BATF LED an Batteriefehler BUSF LED an Busfehler DC5V LED an Versorgungsspannung 5 V vorhanden FRCE LED an SPS-Ausgangsdaten sind eingefroren RUN LED an SPS-Programm läuft STOP LED an SPS-Programm wurde gestoppt Überprüfung im Antrieb Mit Hilfe des Busmonitors in der drivemaster2-softwareoberfläche können die empfangenen SERVOLINK 4-Daten im Antrieb überprüft werden. 9.3 Motoransteuerung Wenn ein Motor am Antrieb angeschlossen ist, kann dieser über die Eingänge der SPS angesteuert werden. < Mit dem Eingang i0 wird die Endstufe eingeschaltet. < Mit dem Eingang i1 wird der Betrieb freigeschaltet und der Motor kann drehen. < Mit dem Eingang i2 wird die Schnellhalt-Funktion aktiviert. < Mit dem Eingang i7 kann ein Achsfehler zurückgesetzt werden. Im Demo-Programm kann die Vorgabe für die Geschwindigkeit über den Eingangsbereich IB4 (Wert = 0...9) eingestellt werden. < Für Achse 0 wird die Geschwindigkeit Wert * 100 vorgegeben. Antriebssystem FC2 - S7-FC2-SERVOLINK 4-Single-Protokoll 29

30 SERVOLINK 4-Gateway-Testaufbau W Im Demo-Programm ist die Vorgabe für den Strom fest auf 10 % eingestellt. Mit Hilfe der bei der Initialisierung aus den Antrieben gelesenen Maximalwerte werden die Vorgaben für die Geschwindigkeit und den Strom normiert übergeben Antriebssystem FC2 - S7-FC2-SERVOLINK 4-Single-Protokoll

31 W 10 Weiterführende Dokumente Weiterführende Dokumente Die folgenden Dokumente enthalten weitere Informationen zu diesem Thema: Anbieter SIEMENS SIEB & MEYER AG SIEB & MEYER AG Dokumentenname Handbücher zur Step 7-Programmierung Gateway_ pdf drivemaster2_bedienen.pdf 10 Antriebssystem FC2 - S7-FC2-SERVOLINK 4-Single-Protokoll 31

32 Weiterführende Dokumente W Antriebssystem FC2 - S7-FC2-SERVOLINK 4-Single-Protokoll

INHALTSVERZEICHNIS 1 1. HARDWAREBESCHREIBUNG 2 2. HARDWAREKONFIGURATION 2 3. PROFIBUS-DP KONFIGURATION 3. 3.1 Teilnehmer einfügen 3

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